光电混合组件及其制造方法转让专利

申请号 : CN201010283878.2

文献号 : CN102023348B

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相似专利:

发明人 : 西尾创程野将行

申请人 : 日东电工株式会社

摘要 :

本发明提供光电混合组件及其制造方法。该光电混合组件能够缩短半导体芯片的发光部或者受光部与形成于芯上的反射面之间的距离,能够减小光电转换基板部分与光波导路部分之间的光损耗。在光波导路部分(W1)的上敷层(3)的表面形成凹部(3a),将光电转换基板部分(E1)的光电转换用的半导体芯片(7)的发光部(7a)或者受光部的至少一部分及接合线(8)的环部(8a)的至少一部分定位在该凹部(3a)内,在该状态下,将上述光电转换基板部分(E1)固定于光波导路部分(W1)。由此,使半导体芯片(7)的发光部(7a)或者受光部与形成于芯(2)上的反射面(2a)靠近。

权利要求 :

1.一种光电混合组件,该光电混合组件包括:传播光的芯;

光波导路部分,其具有夹着该芯的第1及第2敷层;

光电转换用的半导体芯片;

引线电极;

以及光电转换基板部分,其具有将上述光电转换用的半导体芯片和引线电极电连接的接合线,在上述芯的一部分上形成有对光进行反射而能够使光在上述芯与上述半导体芯片之间传播的反射面,其特征在于,在上述光波导路部分的第1敷层的、与芯相反的一侧的面上形成有凹部,上述光电转换基板部分的半导体芯片的发光部或者受光部的至少一部分被定位在该凹部内,并且,上述接合线的环部的至少一部分被定位在该凹部内,在该状态下,上述光电转换基板部分与上述光波导路部分被一体化。

2.根据权利要求1所述的光电混合组件,其特征在于,接合线、半导体芯片及引线电极未被密封。

3.一种光电混合组件的制造方法,该光电混合组件为权利要求1所述的光电混合组件,该光电混合组件包括:传播光的芯;

光波导路部分,其具有夹着该芯的第1及第2敷层;

光电转换用的半导体芯片;

引线电极;

以及光电转换基板部分,其具有将上述光电转换用的半导体芯片和引线电极电连接的接合线,在上述芯的一部分上形成有对光进行反射而能够使光在上述芯与上述半导体芯片之间传播的反射面,其特征在于,该制造方法包括以下工序:

在上述光波导路部分的第1敷层的、与芯相反的一侧的面上形成凹部;

将上述光电转换基板部分的半导体芯片的发光部或者受光部的至少一部分定位在该凹部内,并将上述接合线的环部的至少一部分定位在该凹部内;

在上述定位之后,将上述光电转换基板部分与上述光波导路部分一体化。

4.根据权利要求3所述的光电混合组件的制造方法,其特征在于,在形成第1敷层之后利用激光切削成形形成于第1敷层的凹部,或者利用模具成形与第1敷层同时形成该凹部。

5.根据权利要求3或4所述的光电混合组件的制造方法,其特征在于,接合线、半导体芯片及引线电极未被密封。

说明书 :

光电混合组件及其制造方法

技术领域

[0001] 本发明涉及包括光波导路部分和安装有光电转换用的半导体芯片的光电转换基板部分的光电混合组件及其制造方法。

背景技术

[0002] 如图6所示,光电混合组件分别制作光波导路部分W0和具有密封树脂部69的光电转换基板部分E0,借助透明的粘接剂层B将上述光电转换基板部分E0的密封树脂部69粘接在该光波导路部分W0的表面上(例如参照专利文献1、2)。在上述光电转换基板部分E0中,在形成有电极66的基板65上安装有光电转换用的半导体芯片67,该半导体芯片67和上述电极66利用接合线(bonding wire)68电连接。并且,为了保护该接合线68,利用透明树脂(密封树脂部69)将上述半导体芯片67及电极66与该接合线68一同密封起来。另一方面,在上述光波导路部分W0中,传播光的芯62处于被下敷层61和上敷层63夹着的状态。并且,如图所示,在下敷层61的、与芯62相反的一侧的面上形成有其顶端通过芯62而到达上敷层63的倒V字形的切削部64。而且,该切削部64的切削面形成为与上述芯62的轴线方向(长度方向)成45°的倾斜面,通过上述切削被切削了的芯62的部分自该倾斜面暴露出,该暴露部的内侧成为反射面62a。而且,上述光电转换基板部分E0和光波导路部分W0的粘接通过透明的粘接剂层B介于光波导路部分W0的与上述反射面62a相对应的上敷层63的表面部分同光电转换基板部分E0的密封树脂部69之间来进行。另外,上述半导体芯片67是发光元件或者受光元件,在与上述基板65相反的一侧的表面(图6中的下端面)上形成有发光部67a或者受光部。
[0003] 上述光电混合组件中的光L的传播如下这样进行。即,在上述半导体芯片67是发光元件的情况下,首先,自该半导体芯片67的发光部67a向下方射出光L。该光L在通过上述密封树脂部69、粘接剂层B之后,穿过光波导路部分W0的上敷层63,入射到芯62。接着,该光L在上述反射面62a反射,在芯62内沿轴线方向前进。然后,该光L自芯62的顶端面射出。
[0004] 另一方面,在上述半导体芯片67是受光元件的情况下,虽未图示,但光向与上述相反的方向前进。即,光自芯62的顶端面入射到芯62内。接着,该光在芯62内沿轴线方向前进,在上述反射面62a向上方反射。然后,该光穿过上敷层63,通过粘接剂层B、密封树脂部69之后,由上述半导体芯片67的受光部接收。
[0005] 专利文献1:日本特开2006-17885号公报
[0006] 专利文献2:日本特开2007-286289号公报
[0007] 在上述光L的传播过程中,在上述半导体芯片67是发光元件的情况下,自该半导体芯片67的发光部67a发出的光发散。因此,在半导体芯片67的发光部67a与形成在芯62上的反射面62a之间的距离D较长时,光L的发散变大,根据情况的不同,该光L有时会偏离反射面62a而被引导到芯62内。同样,在上述半导体芯片67是受光元件的情况下,在芯62内前进而在反射面62a反射后的光也会发散,因此,根据情况的不同,该光有时会偏离半导体芯片67的受光部而接收不到。因此,在光电混合组件中,需要尽可能地将半导体芯片67的发光部67a或者受光部与形成于芯62上的反射面62a之间的距离D设计得较短。
[0008] 但是,像专利文献1、2那样,以往在光电混合组件中,仅是借助粘接剂层B在光波导路部分W0的上敷层63上层叠粘接光电转换基板部分E0的密封树脂部69,这是技术常识。在该构造的光电混合组件中,无法进一步缩短半导体芯片67的发光部67a或者受光部与形成于芯62上的反射面62a之间的距离D。即,无法进一步减小光电转换基板部分E0与光波导路部分W0之间的光损耗。另外,上述半导体芯片67的下端面(发光部67a或者受光部)与反射面62a的中心(芯62的轴线)之间的距离D通常为200μm以上。

发明内容

[0009] 本发明即是打破该以往的技术常识而做成的,其目的在于提供能够缩短半导体芯片的发光部或者受光部与形成于芯上的反射面之间的距离、减小光电转换基板部分与光波导路部分之间的光损耗的光电混合组件及其制造方法。
[0010] 为了达到上述目的,本发明的第1技术方案是一种光电混合组件,该光电混合组件包括:传播光的芯、具有夹着该芯的第1及第2敷层的光波导路部分、光电转换用的半导体芯片、电极、具有将上述光电转换用的半导体芯片和电极电连接的接合线的光电转换基板部分,在上述芯的一部分上形成有对光进行反射而能够使光在上述芯与上述半导体芯片之间传播的反射面,其中,在上述光波导路部分的第1敷层的、与芯相反的一侧的面上形成有凹部,上述光电转换基板部分的半导体芯片的发光部或者受光部的至少一部分被定位在该凹部内,并且,上述接合线的环部的至少一部分被定位在该凹部内,在该状态下,上述光电转换基板部分与上述光波导路部分被一体化。
[0011] 另外,本发明的第2技术方案是一种光电混合组件的制造方法,该光电混合组件是第1技术方案所述的光电混合组件,该光电混合组件包括:传播光的芯、具有夹着该芯的第1及第2敷层的光波导路部分、光电转换用的半导体芯片、电极、具有将上述光电转换用的半导体芯片和电极电连接的接合线的光电转换基板部分,在上述芯的一部分上形成有对光进行反射而能够使光在上述芯与上述半导体芯片之间传播的反射面,其中,该制造方法包括以下工序:在上述光波导路部分的第1敷层的、与芯相反的一侧的面上形成凹部;将上述光电转换基板部分的半导体芯片的发光部或者受光部的至少一部分定位在该凹部内,并将上述接合线的环部的至少一部分定位在该凹部内;在上述定位之后,将上述光电转换基板部分与上述光波导路部分一体化。
[0012] 本发明的光电混合组件在第1敷层的、与芯相反的一侧的面上形成有凹部,光电转换基板部分的半导体芯片的发光部或者受光部的至少一部分被定位在该凹部内,并且,上述接合线的环部的至少一部分被定位在该凹部内。因此,能够缩短光电转换基板部分的半导体芯片的发光部或者受光部与光波导路部分的反射面之间的距离。结果,例如在上述半导体芯片是发光元件的情况下,能够在来自该半导体芯片的发光部的光还没怎么发散之前就使该光到达上述反射面。另外,在上述半导体芯片是受光元件的情况下,能够在芯内前进而在上述反射面反射后的光还没怎么发散之前就使该光被半导体芯片的受光部接收。即,本发明的光电混合组件,能够减小光电转换基板部分与光波导路部分之间的光损耗。并且,本发明的光电混合组件如上所述那样将上述接合线的环部的至少一部分定位在第1敷层的凹部内,因此,能够用第1敷层的凹部保护该接合线。结果,也能够不需要以往形成的接合线保护用的密封树脂部。
[0013] 特别是,在接合线、半导体芯片及电极未被树脂密封的情况下,光不通过密封树脂部,因此,能够进一步减小光损耗。
[0014] 而且,本发明的光电混合组件的制造方法在第1敷层的、与芯相反的一侧的面上形成凹部,将光电转换基板部分的半导体芯片的发光部或者受光部的至少一部分定位在该凹部内,并将上述接合线的环部的至少一部分定位在该凹部内。因此,能够制造缩短了光电转换基板部分的半导体芯片的发光部或者受光部与光波导路部分的反射面之间的距离并减小了光电转换基板部分与光波导路部分之间的光损耗的光电混合组件。另外,由于能够以上述凹部为标记来定位半导体芯片的发光部或者受光部,因此,也易于制造上述光电混合组件。并且,本发明的光电混合组件的制造方法如上所述那样将上述接合线的环部的至少一部分定位在第1敷层的凹部内,因此,能够用第1敷层的凹部保护该接合线,也能够不需要以往形成的接合线保护用的密封树脂部。
[0015] 另外,在形成第1敷层之后利用激光切削成形形成于第1敷层的凹部或者利用模具成形与第1敷层同时形成该凹部的情况下,都能够容易地形成上述凹部。
[0016] 特别是,在未用树脂密封接合线、半导体芯片及电极的情况下,能够削减形成该密封树脂部所需要的成本。

附图说明

[0017] 图1是示意性地表示本发明的光电混合组件的一个实施方式的说明图(光电转换基板部分为侧视图,光波导路部分为剖视图)。
[0018] 图2是示意性地表示构成上述光电混合组件的光电转换基板部分的侧视图。
[0019] 图3的(a)~(c)是示意性地表示构成上述光电混合组件的光波导路部分的制作工序的说明图。
[0020] 图4的(a)~(b)是示意性地表示构成上述光电混合组件的光波导路部分的制作工序的说明图。
[0021] 图5的(a)~(b)是示意性地表示将上述光电转换基板部分固定于上述光波导路部分的工序的说明图。
[0022] 图6是示意性地表示以往的光电混合组件的剖视图。

具体实施方式

[0023] 下面,根据附图详细说明本发明的实施方式。
[0024] 图1是示意性地表示本发明的光电混合组件的一个实施方式的说明图。该光电混合组件包括光电转换基板部分E1和光波导路部分W1。在光电转换基板部分E1中,光电转换用的半导体芯片7和电极6利用接合线8电连接。在光波导路部分W1中,在该上敷层(第1敷层)3中形成有凹部3a,该凹部3a供上述半导体芯片7的整个发光部7a或者整个受光部及接合线8的环部8a的相当大的部分插入。而且,如上所述,上述半导体芯片7的整个发光部7a或者整个受光部被定位在上述上敷层3的凹部3a内,并且,上述接合线8的环部
8a的相当大的部分被定位在上述上敷层3的凹部3a内,在该状态下,上述光电转换基板部分E1被固定于上述光波导路部分W1。通过形成上述凹部3a,使半导体芯片7接近形成于芯
2上的反射面2a。另外,在本实施方式中,通过在上述光电转换基板部分E1的基板5的各角部形成通孔5a,使柱体P的上端部分嵌合在该各通孔5a中,利用粘接剂等将该各柱体P的底面粘接于上述上敷层3的凹部3a的周边部来进行上述固定。另外,在图1中,附图标记
1是下敷层(第2敷层),附图标记4是切削部。
[0025] 更详细地说明,在上述光电转换基板部分E1中,在由硅等构成的基板5上形成有电极6并安装有光电转换用的半导体芯片7。而且,该半导体芯片7和上述电极6利用接合线8电连接。上述半导体芯片7是半导体激光器等发光元件或者光电二极管等受光元件,在上述半导体芯片7的与上述基板5相反的一侧的表面(图1中的下端面)形成有发光部7a或者受光部。上述接合线8的环部8a是形成在上述半导体芯片7的发光部7a或者受光部附近的曲线部。另外,在本实施方式中,上述接合线8、半导体芯片7和电极6与以往不同,未利用树脂密封。
[0026] 另一方面,在上述光波导路部分W1中,传播光的芯2处于被上敷层3和下敷层1夹着的状态。而且,在上敷层3的、与芯2相反的一侧的面上形成有上述凹部3a。另外,如图所示,在下敷层1的、与芯2相反的一侧的面的与上述凹部3a相对应的位置形成有倒V字形的切削部4,该倒V字形的切削部4的顶端通过芯2而到达上敷层3。该切削部4的切削面形成为与上述芯2的轴线方向成45°的倾斜面,通过上述切削被切削了的芯2的部分自该倾斜面暴露出,该暴露部的内侧成为反射面2a。
[0027] 如上所述,在上述光电混合组件中,通过形成凹部3a,半导体芯片7的下端面(发光部7a或者受光部)与形成于芯2上的反射面2a的中心(芯2的轴线)之间的距离D与以往的光电混合组件(参照图6)相比被缩短。因此,在上述半导体芯片7是发光元件的情况下,如图1所示,能够在来自该半导体芯片7的发光部7a的光L还没怎么发散之前就使该光L到达上述反射面2a,将光L引导到芯2中。另外,在上述半导体芯片7是受光元件的情况下,能够在芯2内前进而在上述反射面2a反射后的光还没怎么发散之前就使该光被半导体芯片7的受光部接收。即,在上述光电混合组件中,光电转换基板部分E1与光波导路部分W1之间的光损耗变小。
[0028] 并且,如上所述,在上述光电混合组件中,上述接合线8的环部8a的相当大的部分被定位在上敷层3的凹部3a内。因此,即使不用树脂密封接合线8,该接合线8也被上敷层3的凹部3a保护。另外,由于上述接合线8这样被保护,因此,也能够使该接合线8接触于上敷层3的凹部3a的底面,在这种情况下,能够使半导体芯片7和形成于芯2上的反射面
2a更加靠近。
[0029] 另外,如上所述,在上述光电混合组件中,不用树脂密封接合线8,而利用柱体P将光电转换基板部分E1和光波导路部分W1一体化。因此,不必担心因树脂密封时的树脂压力等损伤接合线8。而且,通过切断容易使柱体P自身的长度缩短,因此,能够容易地将半导体芯片7的下端面(发光部7a或者受光部)与形成于芯2上的反射面2a之间的距离D缩短。
[0030] 上述光电混合组件经过下记(1)~(3)的工序来制造。
[0031] (1)准备上述光电转换基板部分E1的工序(参照图2)。
[0032] (2)制作上述光波导路部分W1的工序(图3的(a)~(c),图4的(a)~(b))。
[0033] (3)将上述光电转换基板部分E1固定于上述光波导路部分W1的工序(图5的(a)~(b))。
[0034] 根据图2说明上述(1)的准备光电转换基板部分E1的工序。如上所述,该光电转换基板部分E1包括由硅等构成的基板5、电极6、光电转换用的半导体芯片7及将上述电极6和半导体芯片7电连接的接合线8,上述接合线8、半导体芯片7和电极6与以往不同,未利用树脂密封。该未密封的光电转换基板部分E1例如能够从Optowell公司等作为在售品获得(购入)。
[0035] 接着,说明上述(2)的光波导路部分W1的制作工序。即,首先,准备形成下敷层1时所采用的平板状的底座10(参照图3的(a))。作为该底座10的形成材料,例如能够列举出玻璃、石英、硅、树脂、金属等。其中,优选不锈钢制基板。其原因在于,不锈钢制基板的耐热伸缩性优良,在上述光波导路部分W1的制作工序中,能将各种尺寸大致维持为设计值。另外,底座10的厚度例如被设定在20μm~5mm的范围内。
[0036] 接着,如图3的(a)所示,在上述底座10的表面的规定区域形成下敷层1。作为该下敷层1的形成材料,能够列举出热固性树脂或者感光性树脂。在采用上述热固性树脂的情况下,在底座10上涂敷将该热固性树脂溶解于溶剂中而成的清漆,之后对其加热,从而形成为下敷层1。另一方面,在采用上述感光性树脂的情况下,在底座10上涂敷将该感光性树脂溶解于溶剂中而成的清漆之后,利用紫外线等照射线进行曝光,从而形成为下敷层1。下敷层1的厚度优选被设定在10~50μm的范围内。
[0037] 接着,如图3的(b)所示,利用光刻法在上述下敷层1的表面形成规定图案的芯2。作为该芯2的形成材料,优选采用图案形成性优良的感光性树脂。作为该感光性树脂,例如能够列举出丙烯酸系紫外线硬化树脂、环氧系紫外线硬化树脂、硅氧烷系紫外线硬化树脂、降冰片烯系紫外线硬化树脂、聚酰亚胺系紫外线硬化树脂等。另外,芯2的截面形状例如是图案形成性优良的梯形或者长方形。芯2的宽度优选被设定在10~500μm的范围内。芯
2的厚度(高度)优选被设定在30~100μm的范围内。
[0038] 另外,作为上述芯2的形成材料,可采用比上述下敷层1及下述上敷层3(参照图3的(c))的形成材料的折射率高、在传播的光的波长的条件下透明性高的材料。能够通过改变导入到上述下敷层1、芯2、上敷层3的各形成材料、即树脂中的有机基的种类及含有量中的至少一个(种类及/或含有量)来调整上述折射率。例如,通过将环状芳香族性的基(苯基等)导入到树脂分子中或者增大该芳香族性基的树脂分子中的含有量,能够增大折射率。另一方面,通过将直链或者环状脂肪族性的基(甲基等、降冰片烯基等)导入到树脂分子中或者增大该脂肪族性基的树脂分子中的含有量,能够减小折射率。
[0039] 接着,如图3的(c)所示,首先,以包覆上述芯2的方式形成上敷层3。作为该上敷层3的形成材料,可采用与上述下敷层1同样的热固性树脂或者感光性树脂,与上述下敷层1同样地形成。上敷层3的厚度(距芯2顶面的厚度)优选被设定在25~1500μm的范围内。
[0040] 然后,如图4的(a)所示,利用激光等的切削,在上述上敷层3的、与芯2相反的一侧的面(图4的(a)中的上表面)上形成凹部3a。该凹部3a的开口部及底面被设定为上述光电转换基板部分E1中的半导体芯片7的整个发光部7a或者整个受光部及接合线8的环部8a的相当大的部分能进入的形状(参照图1)。在图4的(a)中,上述凹部3a的底面是平坦状,但也可以是U字形等。另外,处于上述凹部3a的底面(最低面)与芯2的顶面之间的上敷层3的部分的厚度(最薄部的厚度)T优选为10μm以下,更优选为1~5μm的范围内。上述凹部3a的深度根据上敷层3的厚度适当设定,使得最薄部的厚度T为上述范围内的规定值。
[0041] 接着,如图4的(b)所示,自下敷层1剥离底座10(参照图4的(a))。然后,在下敷层1的与芯2相反的一侧的面(图4的(b)中的下表面)上的、与上述上敷层3的凹部3a相对应的位置形成倒V字形的切削部4,该切削部4的顶端通过芯2而到达上敷层3。在该切削部4的形成过程中,将切削面形成为与上述芯2的轴线方向成45°的倾斜面,使通过上述切削被切削了的芯2的部分自该倾斜面暴露出,将该暴露部的内侧形成为反射面2a。
作为该切削部4的形成方法,能够列举出采用刀尖角度90°的V字形刀尖的切割刮刀进行的切削或者激光切削等。而且,上述倒V字形的切削部4优选不贯穿上敷层3。其原因在于,若贯穿的话,则光波导路部分W1的一侧(例如图4的(b)中的右侧)被切断而消失,因此,在下一个工序中,用于固定光电转换基板部分E1(参照图5的(b))的空间变小,难以固定光电转换基板部分E1。这样,上述(2)的光波导路部分W1的制作工序结束。
[0042] 接着,说明上述(3)的将上述光电转换基板部分E1固定于上述光波导路部分W1的工序。即,首先,在本实施方式中,如图5的(a)所示,在上述光电转换基板部分E1的基板5的各角部形成通孔5a,使柱体P的上端部分嵌合在该各通孔5a中。上述柱体P以突出的状态定位在基板5的处于安装有半导体芯片7的一侧的表面,其突出长度小于半导体芯片
7的突出长度。
[0043] 而且,如图5的(b)所示,使上述光电转换基板部分E1的半导体芯片7的发光部7a或者受光部处于朝向光波导路部分W1的上述反射面2a的状态。然后,将上述半导体芯片7的发光部7a或者受光部定位在上述上敷层3的凹部3a内,并将上述接合线8的环部8a的一部分定位在上述上敷层3的凹部3a内。而且,利用粘接剂等将上述光电转换基板部分E1的柱体P的底面固定于上述上敷层3的凹部3a的周边部。这样,上述(3)的将上述光电转换基板部分E1固定于上述光波导路部分W1的工序结束。
[0044] 另外,在上述实施方式中,将半导体芯片7的整个发光部7a或者整个受光部及接合线8的环部8a的相当大的部分定位在上述上敷层3的凹部3a内,但只要是半导体芯片7的发光部7a或者受光部的至少一部分及接合线8的环部8a的至少一部分定位于该凹部
3a内即可。不言而喻,也可以将整个半导体芯片7及整个接合线8定位在上述凹部3a内。
[0045] 另外,在上述实施方式中,在上述上敷层3中形成凹部3a之后,在下敷层1侧形成倒V字形的切削部4,但它们的形成顺序也可以与上述相反,也可以同时进行。
[0046] 并且,在上述实施方式中,在形成上敷层3之后,利用激光等的切削形成上敷层3的凹部3a,但也可以利用模具成形与上敷层3同时形成上敷层3的凹部3a。
[0047] 而且,在上述实施方式中,作为光电转换基板部分E1的固定部件,在光电转换基板部分E1中设置柱体P,但也可以替代该柱体P,而设置沿着基板5的周缘部的框体。另外,也可以在利用模具成形形成上敷层3时,用上敷层3的形成材料与上敷层3一体地形成相当于上述柱体P的突起。在这种情况下,作为成形模具,可采用具有用于形成上述突起的凹坑的模具。
[0048] 另外,在上述实施方式中,使光电转换基板部分E1为未密封状态,但也可以用树脂将其密封。在这种情况下,也可以在与上述上敷层3的凹部3a的形状相对应地将光电转换基板部分E1密封之后固定于光波导路部分W1上,也可以在将光电转换基板部分E1固定于光波导路部分W1上之后用树脂将两者的间隙密封。在前者的情况下,由于在密封之后进行固定,因此,在固定作业中能够保护半导体芯片7,并且,能够避免半导体芯片7自基板5脱落。在后者的情况下,由于在固定之后进行密封,因此,凹部3a的表面与密封树脂部的表面粘接,光电转换基板部分E1的固定牢固。
[0049] 接着,与以往例一同说明实施例。但是,本发明并不应限定于实施例。
[0050] 实施例
[0051] 下敷层、上敷层的形成材料
[0052] 通过将具有脂环骨架的环氧系紫外线固化性树脂(ADEKA公司制,EP4080E)(成分A)100重量份、光酸产生剂(San-apro公司制,CPI-200K)(成分B)2重量份混合,来调制下敷层及上敷层的形成材料。
[0053] 芯的形成材料
[0054] 通过将包含芴骨架的环氧系紫外线固化性树脂(大阪GasChemicals公司制,OGSOLEG)(成分C)40重量份、包含芴骨架的环氧系紫外线硬化性树脂(Nagase ChemteX公司制,EX-1040)(成分D)30重量份、1,3,3-三{4-〔2-(3-氧杂环丁烷基)〕丁氧基苯基}丁烷(成分E)30重量份、上述成分B:1重量份、乳酸乙酯41重量份混合,来调制芯的形成材料。
[0055] 光电转换基板部分的准备
[0056] 购入了用接合线将半导体激光器(发光元件)与电极电连接的、未密封的光电转换基板部分(Optowell公司制,商品名称“SM85-2N001”)。
[0057] 光波导路部分的制作
[0058] 首先,利用涂敷器在不锈钢制基板的表面涂敷上述下敷层的形成材料之后,利用紫外线照射进行曝光,从而形成了厚度20μm的下敷层(波长830nm时的折射率=1.510)。
[0059] 接着,在利用涂敷器在上述下敷层的表面涂敷上述芯的形成材料之后,进行干燥处理,形成了感光性树脂层。接着,隔着形成有与芯图案相同形状的开口图案的光掩模,利用紫外线照射对上述感光性树脂层进行曝光之后,进行加热处理。接着,通过利用显影液进行显影,溶解除去未曝光部分之后进行加热处理,从而,形成了宽度20μm、高度50μm的截面长方形的芯(波长830nm时的折射率=1.592)。
[0060] 接着,利用涂敷器,以包覆上述芯的方式在上述下敷层的表面涂敷上述上敷层的形成材料之后,利用紫外线照射进行曝光,从而形成距芯顶面的厚度1000μm的上敷层(波长830nm时的折射率=1.510)。而且,利用激光的切削,以处于凹部的底面与芯的顶面之间的上敷层部分的厚度为10μm的方式,在上述上敷层的表面(与芯相反的一侧的面)形成深度990μm的凹部。
[0061] 之后,自下敷层的背面剥离了不锈钢制基板。然后,通过采用刀尖角度90°的V字形刀尖的切割刮刀进行的切削,在该下敷层的背面(与芯相反的一侧的面)中的、与上述上敷层的凹部相对应的位置形成倒V字形的切削部。由此,使通过上述切削被切削了的芯的部分自上述切削部的切削面(与上述芯的轴线方向成45°的倾斜面)暴露出,将该暴露部的内侧形成为反射面。另外,该倒V字形的切削部的顶端定位在上敷层的凹部的底面与芯的顶面之间。这样,制成光波导路部分。
[0062] 光电混合组件的制造
[0063] 首先,在上述光电转换基板部分的基板的各角部形成孔部,使由与上述上敷层相同的形成材料构成的柱体的上端部分嵌合在该各孔部中。接着,使该光电转换基板部分的半导体激光器的发光部处于朝向上述光波导路部分的上述反射面的状态,将上述半导体激光器的发光部定位在上述上敷层的凹部内,并将上述接合线的环部的一部分定位在上述上敷层的凹部内。在自上述半导体激光器的发光部发出光的状态下,一边利用自动调芯机改变光电转换基板部分的位置、一边对经过上述反射面的反射而自芯的顶端面射出的光的光量监测,在该光量最大的位置进行该定位。然后,在该定位的状态下,用粘接剂将上述光电转换基板部分的柱体的底面固定于上述上敷层的凹部的周缘部。这样,制成了光电混合组件。
[0064] 以往例
[0065] 在上述实施例中,用透明树脂将光电转换基板部分的接合线、半导体激光器、电极密封。另外,光波导路部分未在上敷层中形成凹部。并且,借助透明的粘接剂将光电转换基板部分的密封树脂部粘接于光波导路部分的上敷层的表面部分。除此之外,与上述实施例同样地制成了光电混合组件。
[0066] 从半导体激光器的发光部(下端面)到芯的轴线(反射面的中心)的距离[0067] 对于从半导体激光器的发光部(下端面)到芯的轴线(反射面的中心)的距离,实施例为60μm,以往例为200μm。
[0068] 光损耗
[0069] 在上述实施例及以往例的光电混合组件的光电转换基板部分连接用于驱动该光电转换基板部分的驱动器。然后,自半导体激光器的发光部发出红外光,经由光波导路部分的反射面的反射,由凸透镜对自芯的顶端面射出的红外光进行聚光,利用功率计(Advantest公司制,OPTICAL SENSOR Q 82214)测定其强度。然后,根据下述计算式计算出光损耗。
[0070] 数学式1
[0071] 光损耗(dB)=-10Log(Pout/Pin)
[0072] 在此,Pout:半导体激光器的输出强度(单位μW)
[0073] Pin:测定的射出红外光强度(单位μW)
[0074] 由结果可知,实施例的光损耗为2.5dB,以往例的光损耗为3.1dB,实施例的光损耗较小。
[0075] 另外,在替代上述实施例的激光的切削而利用模具成形与上敷层同时形成上敷层的凹部的情况下,也能够获得与上述实施例同样的结果。
[0076] 折射率的测定
[0077] 另外,如下这样测定上述光电混合组件中的下敷层、上敷层及芯的折射率。即,利用旋转涂敷法,在硅晶圆上分别形成上述下敷层(上敷层)、芯的各形成材料膜,制作折射率测定用的试样,利用棱镜耦合测试仪(サイロンテクノロジ一公司制,SPA-4000)进行测定。
[0078] 尺寸测定
[0079] 另外,对于上述光电混合组件中的芯、上敷层的凹部等的尺寸,利用切片式切断机(DISCO公司制,DAD522)将制成的光电混合组件切断,利用激光显微镜(KEYENCE公司制)测定该切断面的尺寸。
[0080] 工业实用性
[0081] 本发明的光电混合组件能够用于触摸面板中的手指等的触摸位置的检测部件或者高速传送、处理声音或图像等数字信号的信息通信设备、信号处理装置等。